速度場に関する各種線形制約条件下での弾塑性,剛塑性境界値問題の解析とその応用

速度场各种线性约束条件下的弹塑性和刚塑性边值问题分析及其应用

基本信息

批准号：
06855057
负责人：
小高猛司
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06855057/
关键词：
破壊安全率補強土掘削土留め壁有限要素法砂質土粘性土

项目摘要

本研究の主な目的は、剛塑性有限要素法に、人工部材が位置する近傍の各土要素節点で「距離不変」「角度不変」の速度場が生じるとの線形制約条件を導入し、鉄筋、壁面工などを有する補強土構造物や土留め壁を有する掘削地盤の変形・安定解析を行うことであった。粘土地盤と砂地盤を想定した補強土斜面に対し、その手法を適用して安定解析した結果、従来補強土構造物の設計ではあらかじめ経験に基づき仮定してやるほかなかった補強材に発生する引張力の分布や、壁面工に発生する曲げモーメント分布が、安全率や破壊モードと同時に求めることができた。また、その時求められた補強土斜面の安全率は、粘土地盤の場合は無補強斜面に対しあまり大きなものではなかったが、砂地盤の場合は極めて大きな補強効果が観測された。その理由は、砂の強度が大きく拘束圧に依存することに由来し、補強材を地盤中に挿入することにより補強材近傍の砂の拘束圧が大きく上昇するためであった。また、実際に別途行った補強土斜面の中規模模型実験のシミュレーションも行った。無補強斜面の破壊実験から得られた各種土質定数を用いて、「距離不変」,「角度不変」の線形制約条件を導入した変形,安定解析を実施したのだが、補強鉄筋の軸力分布,変形・破壊モード,変形初期の荷重〜変位関係,破壊荷重に対し、良く実験結果を説明することができ、解析手法の妥当性が証明できた。最後に、補強土構造物を離れ、矢板支持による掘削地盤の安定解析を同手法で行った。矢板も土に比べて大きな剛性を有していると言う点では補強材と同様に考えることができるからである。この場合もやはり、砂地盤の自立矢板の場合の方が粘土地盤のそれと比べて安全率の増加は大きかった。砂地盤の場合、矢板先端部に大きな拘束圧の上昇が生じ、地盤自身の「強度」が大きくなるからであった。

这项研究的主要目的是在刚性塑料有限元方法中引入线性约束，在该方法中，在人造构件附近的每个土壤元素节点所在的每个土壤元件节点所在的每个土壤元件节点所在的速度领域都会发生，并用钢筋，壁炉，疏远的土壤进行增强土壤结构的变形和稳定性分析。该方法用于稳定的分析，以用于假设粘土和沙质土壤的增强土壤坡度，并在增强材料中产生的张拉力分布，以前仅根据钢筋土壤结构的设计经验以及在壁构建中产生的弯曲矩的分布以及安全因子和故障因子和故障因子和故障模式，这些分布也可以假设。此外，在粘土土地的情况下，当时确定的增强土壤坡度的安全系数不是很大，但是对于沙质土壤来说，观察到了极大的增强效应。这是因为沙子的强度很大，并且取决于限制压力，当钢筋插入地面时，钢筋附近的砂压力大大增加。此外，从实际进行的钢筋土壤斜率上进行了中型模型实验，进行了模拟。使用从未增强斜率的失败实验获得的各种土壤常数，我们使用线性约束进行了变形和稳定性分析，例如“距离不变”和“角度不变”，我们能够很好地解释实验结果，很好地解释了轴向力的分布，变形模式，变形模式，负载载荷关系和固定量的固定量和定量分析的固定量和定量分析的定量和分析的定量和均匀分析。最后，留下了增强的土壤结构，并使用相同的方法使用薄板桩支撑来分析挖掘的土壤稳定性。这是因为可以以与加固材料相同的方式来考虑薄板堆，因为它们的刚度比土壤更高。同样，与粘土地面相比，在具有沙质地面的自动板堆中，安全系数显着增加。这是因为在沙质地面上，约束压力的大幅增加在板块的尖端上增加，从而增加了地面本身的“强度”。